幾年前，汽車發(fā)動(dòng)機(jī)工業(yè)與美國(guó)Sandia國(guó)家實(shí)驗(yàn)室聯(lián)合組建了一個(gè)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)研究小組。該研究小組成員來(lái)自世界各地，其研究實(shí)驗(yàn)室位于加利福尼亞州利弗莫爾的燃燒研究設(shè)備實(shí)驗(yàn)室(Combustion Research Facility)。在研究過(guò)程中，該研究小組發(fā)現(xiàn)了一個(gè)前所未有的現(xiàn)象。
研究小組成員燃燒專家Mark Musculus表示：“每當(dāng)研究小組內(nèi)成員燃燒專家試圖改變發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒條件以便得到更低的廢氣排放時(shí)，他們均遇到了同一個(gè)問(wèn)題，那就是在發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒條件改變時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)尾氣中一氧化碳和未完全燃燒的殘余燃油的含量都會(huì)相應(yīng)增多。每個(gè)研究人員都遇到了相同的問(wèn)題，但沒(méi)有人知道其中發(fā)生的原因。”
Mark Musculus還表示：“在實(shí)驗(yàn)中，我們采用了光學(xué)發(fā)動(dòng)機(jī)，該光學(xué)發(fā)動(dòng)機(jī)配備一個(gè)石英窗口供人們觀察發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)燃油的燃燒情況。通過(guò)激光等高科技診斷手段發(fā)現(xiàn)，在燃油噴射器附近出現(xiàn)了“過(guò)混合”現(xiàn)象，其中“過(guò)混合”現(xiàn)象是燃油含量過(guò)低，空氣含量過(guò)高油氣比例失調(diào)造成的。由于人們忽略了對(duì)燃燒過(guò)程的控制，所以才出現(xiàn)了這一系列的問(wèn)題。”
“過(guò)混合”現(xiàn)象會(huì)減緩燃燒進(jìn)程，降低燃燒劇烈程度，導(dǎo)致燃燒不完全，一氧化碳和殘余燃油含量過(guò)高等問(wèn)題。一氧化碳和殘余燃油不僅有毒污染空氣，而且還會(huì)降低發(fā)動(dòng)機(jī)燃油效率。
低溫燃燒柴油
燃燒研究設(shè)備實(shí)驗(yàn)不僅可以有效解決實(shí)際問(wèn)題，而且還會(huì)帶來(lái)額外的實(shí)驗(yàn)成果。燃燒研究設(shè)備實(shí)驗(yàn)小組目前主要進(jìn)行低溫燃燒柴油的研究。該研究小組認(rèn)為低溫燃燒柴油將為重型、輕型柴油機(jī)提供新一代清潔能源，這樣可以省去一系列不必要的昂貴的復(fù)雜尾氣處理系統(tǒng)。
Mark Musculus表示：“研究柴油機(jī)清潔能源的意義重大，而低溫燃燒柴油的出現(xiàn)提供了一種全新的解決方案。”
在20世紀(jì)90年代后期燃燒研究設(shè)備研究員John Dec研究發(fā)現(xiàn)在低溫下燃燒柴油可以有效降低尾氣中粉塵和氮氧化物的含量。其中，粉塵和氮氧化物是尾氣中主要的污染物。
此次，美國(guó)Sandia國(guó)家實(shí)驗(yàn)室汽車發(fā)動(dòng)機(jī)研究小組通過(guò)利用激光檢測(cè)診斷手段發(fā)現(xiàn)，柴油機(jī)柴油濃度過(guò)高的區(qū)域會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)生粉塵。另外，隨著發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)溫度的升高，氮氧化物的產(chǎn)生速率以指數(shù)速率增長(zhǎng)，所以氮氧化物隨著柴油發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)溫度升高而增多。
